Question

研究表明干細胞中c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Sox2和Oct-

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等基因處于活躍表達狀態(tài)，Oct-

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的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關(guān)重要的．2006年，科學(xué)家Takahashi和Yamanaka利用逆轉(zhuǎn)錄病毒將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個關(guān)鍵基因?qū)�入高度分化的體細胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，命名為“誘導(dǎo)多能干細胞”（如圖1所示）．請分析回答：

（1）Oct-

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基因在高度分化的細胞中是否存在？

 

．依據(jù)上圖所示的原理，細胞凋亡是圖中

 

等基因控制的編程性死亡．
（2）研究人員利用小鼠體細胞誘導(dǎo)形成的iPS細胞，進一步誘導(dǎo)又獲得了心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞，iPS細胞的這種變化過程稱作

 

．
（3）科研人員將四個關(guān)鍵基因?qū)�入高度分化的體細胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，應(yīng)用了

 

技術(shù)，其原理是

 

．
（4）另一項研究得知，癌細胞和正常分化細胞在有氧條件下產(chǎn)生的ATP總量沒有明顯差異，但癌細胞從內(nèi)環(huán)境中攝取并用于細胞呼吸的葡萄糖是正常細胞的若干倍．如圖2是癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，據(jù)圖分析回答問題：
圖中A代表細胞膜上的

 

．葡萄糖進入癌細胞后可通過形成五碳糖進而合成

 

作為DNA復(fù)制的原料．與正常細胞相比，①～④過程在癌細胞中明顯增強的有

 

（填編號）．若要研制藥物來抑制癌癥患者細胞中的異常代謝途徑，圖中的過程

 

（填編號）不宜選為作用位點．

Answer 1

考點：細胞呼吸的過程和意義,細胞的分化,細胞凋亡的含義,細胞癌變的原因

專題：

分析：1、根據(jù)圖1分析，Oct-3/4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關(guān)重要的，所以在高度分化的細胞，不進行分裂，所以此基因不表達，處于關(guān)閉狀態(tài)；干細胞中c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Sox2和Oct-3/4等基因處于活躍表達狀態(tài)，高度分化的細胞Sox2和Oct-3/4不表達，c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）突變導(dǎo)致細胞癌變，細胞凋亡由圖可知應(yīng)是c-Myc、KIf4、Fas基因控制下的程序性死亡（編程性死亡）．
2、根據(jù)圖2分析，圖示表示癌細胞在有氧條件下葡萄糖的部分代謝過程，①表示癌細胞吸收葡萄糖的過程，其中A最可能是細胞膜上運輸葡萄糖的載體；②表示葡萄糖代謝形成中間產(chǎn)物五碳糖；③表示癌細胞無氧呼吸（第二階段）；④表示癌細胞的有氧呼吸（第二階段與第三階段）．

解答： 解：（1）Oct-

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基因在高度分化的細胞中存在，但由于高度分化的細胞已經(jīng)不再進行分裂，所以此基因不表達，處于關(guān)閉狀態(tài)．由圖可知，細胞凋亡應(yīng)是c-Myc、KIf4、Fas基因控制下的細胞的程序性死亡（編程性死亡）過程．
（2）細胞分化是指在個體發(fā)育中，由一個或一種細胞增殖產(chǎn)生的后代，在形態(tài)，結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過程．iPS細胞分化成心肌細胞、血管平滑肌細胞等多種組織細胞是基因選擇性表達的結(jié)果．
（3）科學(xué)家利用逆轉(zhuǎn)錄病毒，將Oct-

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、Sox2、c-Myc和Klf4四個關(guān)鍵基因轉(zhuǎn)入高度分化的體細胞內(nèi)，讓其重新變成一個多功能iPS細胞，應(yīng)用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)，其原理是基因重組．
（4）因為圖中A能在細胞膜上協(xié)助葡萄糖進入細胞，由此可以推斷其應(yīng)該是載體蛋白；DNA的合成原料是脫氧核苷酸．癌細胞的代謝比較旺盛，需要大量的大分子物質(zhì)合成材料，所以與正常細胞相比，癌細胞內(nèi)①②③會加強．藥物要抑制機體內(nèi)癌細胞的代謝，但不能對正常細胞的代謝造成大的影響，而圖中代謝過程①④是所有正常細胞都有可能大量進行的，所以不宜作為作用位點．
故答案為：
（1）是  c-Myc（原癌基因）、KIf4（抑癌基因）、Fas基因
（2）細胞分化
（3）轉(zhuǎn)基因        基因重組
（4）載體蛋白     脫氧核苷酸     ①②③①④

點評：本題考查細胞的增殖、分化、衰老、凋亡和癌變的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題．